[發明專利]在成像系統中控制透鏡失準

有效

• 申請號: 201780048108.X
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN109565532B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: D·J·費題格;G·A·阿干諾夫;G·羅森布拉姆
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: H04N5/217
• 分類號: H04N5/217;H04N17/00;H01L27/146;H04N5/357;H04N5/369
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 宿小猛

本發明提供了一種成像系統，該成像系統包括使用成像系統(20)對場景成像，該成像系統包括輻射感測元件的陣列(24)和被配置為將來自場景的輻射聚焦到陣列上的光學器件(22)，該輻射感測元件包括具有對稱角響應的第一感測元件(40)和散布于第一感測元件之間、具有非對稱角響應的第二感測元件(46,54,60,62)。該方法還包括處理由第一感測元件輸出的第一信號，以便識別陣列上均勻輻照度的一個或多個區域；并處理位于所識別區域中的第二感測元件輸出的第二信號，以便檢測光學器件與陣列的失準。

技術領域

本發明整體涉及成像系統，更具體地講，涉及檢測成像光學器件的失準。

背景技術

緊湊的數字成像系統在諸如移動電話和平板電腦的便攜式數字設備中普遍存在。典型的系統包括成像透鏡和圖像傳感器，例如位于光學器件的圖像平面中的感測元件陣列。在一些應用中，有利的是讓圖像傳感器引導成像透鏡的聚焦。

發明內容

下文描述的本發明的實施方案提供用于檢測光學成像系統中透鏡失準的方法和裝置。

因此，根據本發明的實施方案，提供了一種用于成像的方法。該方法包括使用成像系統對場景成像，該成像系統包括輻射感測元件的陣列。該陣列包括具有對稱角響應的第一感測元件和散布于第一感測元件之間、具有非對稱角響應的第二感測元件，以及配置為將來自場景的輻射聚焦到陣列上的光學器件。該方法包括處理由第一感測元件輸出的第一信號，以便識別陣列上均勻輻照度的一個或多個區域；并處理位于所識別區域中的第二感測元件輸出的第二信號，以便檢測光學器件與陣列的失準。

在一個實施方案中，第二感測元件包括形成于襯底中的光敏區，設置于光敏區上方的微鏡頭，以及插入襯底和微鏡頭之間、部分地覆蓋光敏區的不透明屏蔽件。除此之外或另選地，第二感測元件包括形成于襯底中的至少一個光敏區和設置于光敏區上方的微鏡頭，其中至少一個光敏區相對于通過微鏡頭指向感測元件的主光線是偏移的。

在一個實施方案中，處理第二信號包括監測光學器件相對于陣列的橫向偏移，并且監測橫向偏移包括通過使第二信號相對于所識別區域中的第一感測元件輸出的第一信號規格化來計算所識別區域中的第二感測元件的增益，評估所計算增益與所存儲增益的偏差值，并且基于所述偏差來估計所述橫向偏移。。

在另一個實施方案中，第二感測元件包括具有不同相應對稱角度的不同組的第二感測元件，且監測橫向偏移包括比較不同組輸出的第二信號，以便評估橫向偏移的方向。

在另一個實施方案中，處理第二信號包括監測光學器件相對于陣列的傾斜度。

在一個實施方案中，處理第二信號包括存儲針對多個類型的失準的相應增益圖，通過使第二信號相對于所識別區域中的第一感測元件輸出的第一信號規格化來計算所識別區域中的第二感測元件的增益，以及將所計算的增益與所存儲的增益圖進行比較，以確定失準的類型和大小。

在另外的實施方案中，處理第二信號包括評估光學器件的主光線與陣列相交的角度。除此之外或另選地，處理第二信號包括基于第二信號校準成像系統的對準。除此之外或另選地，處理第二信號包括基于第二信號驗證成像系統已被組裝到預先確定的公差之內。

根據本發明的實施方案，還提供了一種成像系統。該成像系統包括輻射感測元件的陣列、被配置為將來自場景的輻射聚焦到陣列上的光學器件，以及耦接到陣列的控制電路，輻射感測元件包括具有對稱角響應的第一感測元件和散布于第一感測元件之間、具有非對稱角響應的第二感測元件。控制電路被配置為處理第一信號，以便識別陣列上均勻輻照度的一個或多個區域，并處理位于所識別區域中的第二感測元件輸出的第二信號，以便檢測光學器件與陣列的失準。

結合附圖，從下文中對本發明的實施方案的詳細描述將更完全地理解本發明，在附圖中：

附圖說明

圖1是根據本發明的一個實施方案的成像系統的示意圖；